Die Rolle des Zink-Transporters ZupT in der Zinkhomöostase von Cupriavidus metallidurans - [kumulative Dissertation]

Abstract

Das β-Proteobakterium Cupriavidus metallidurans CH34 ist mit einer großen Anzahl spezifischer Effluxsysteme mit teilweise überlappender Substratspezifität an hohe Übergangsmetallkonzentrationen angepasst und ein Modellorganismus für Untersuchungen zur Metallhomöostase. In dieser Arbeit wurden die Einflüsse von sieben sekundären Aufnahmesystemen und zwei primären Aufnahmesystemen auf die Metallhomöostase von C. metallidurans charakterisiert. Der Zink-regulierte ZIP (ZRT/IRT) Transporter ZupTvon C. metallidurans spielt dabei eine zentrale Rolle in der Zinkhomöostase und führte zur Identifizierung von unterschiedlichen zellulären „Zinkpools“. Die Transportsysteme und das Zink-Repositorium sind Hauptkomponenten der Zinkhomöostase in C. metallidurans und möglicherweise anderen Organismen. Dieses komplexe Zusammenspiel unterschiedlicher Komponenten der Zinkhomöostase machen diesen Organismus zu einem Überlebenskünstler in Zink-kontaminierten Umgebungen sowie in Zeiten des Mangels.

The ß-Proteobakterien Cupriavidus metallidurans CH34 is with a large number of specific efflux systems with partially overlapping substrate specificity adapted to high transition metal concentrations and a model organism for studies on metal homeostasis. In addition to efflux systems the metal uptake systems are essential for the maintenance of metal homeostasis. In this work the influences of the seven secondary uptake systems and two primary uptake systems the metal homeostasis of C. metalliduranswere characterizes. Zinc is essential as structural or enzymatic cofactor of proteins and a central part of metallome in all living organisms. In most prokaryotes zincis after iron the second most abundant transition metal and its abundance increases in the eukaryotes. The transport systems and the zinc repository are major components of the zinc homeostasis in C. metallidurans and possibly other organisms. This complex interplay of different components of the zinc homeostasis makes this organism to a survivalist in zinc-contaminated environments, as well as in times of scarcity.